Аддитивные методы получения функциональных материалов, предназначенных для эксплуатации в экстремальных условиях

В 2019-2023 гг. был создан научно-технический задел в рамках развития 3D печати по типу локальной гарнисажной электродуговой плавки: было разработано и изготовлено оригинальное оборудование, создана лабораторная методика послойного нанесения металла и получены образцы профилированных изделий из тугоплавких металлов. Дальнейшее развитие 3D печати привело к интеграции плазмохимических способов синтеза в область прецизионной металлургии: были получены тройные сплавы Гейслера, предложен обратимый способ карбонизации поверхности тугоплавких металлов. В настоящее время планируется разработка способов плазмохимического синтеза таких функциональных материалов как альтермагнетики, а также развитие способов изготовления с помощью плазмы дугового разряда химических реакторов из диоксида кремния для синтеза особо чистых материалов. Для этого будет разработан комплекс оборудования, устройств и способов, позволяющих синтезировать с помощью плазмохимических процессов новые функциональные материалы и дающим возможность осуществлять подбор технологических режимов 3D печати для разных типов сырья и видов защитной атмосферы. Развитие методов аддитивного производства как нового направления в металлургии в настоящее время привело к получению изделий сложной формы из ранее недоступных для литья или порошковой металлургии сплавов. Перечень применяемых в технологии 3D печати соединений постоянно расширяется и вовлекает все новые функциональные материалы, например, халькогенидные стекла, низкотемпературная 3D печать которых используется в лазерной оптике. Предлагаемые плазмохимические методы синтеза могут быть успешно использованы в случае получения изделий из особо чистых тугоплавких металлов Mo, W, Nb, а также совершенно нового класса таких функциональных материалов как альтермагнетики и сплавы Гейслера. Предлагаемые способы плазмохимического синтеза в сочетании с гарнисажной электродуговой плавкой являются простым и перспективным направлением прецизионной металлургии, и могут быть использованы в различных отраслях промышленности.